УМЗЧ ВВ с упрощённой системой управления



Категория: Микроконтроллеры


В проекте "УМЗЧ ВВ с микроконтроллерной системой управления" была описана конструкция усилителя мощности с довольно сложной системой управления, которая имеет большое количество функций и развитую индикацию. Однако распространен и другой вариант дизайна усилителей – минималистский. Особенно по душе он любителям аппаратуры Hi-End. Это обычно далекие от техники люди, готовые поверить любым слухам. А слухи утверждают, что настоящий высококачественный усилитель не должен иметь никаких удобств, иначе из-за наличия дополнительной электроники звук будет хуже. Такие слухи не имеют под собой почвы, так как проблема электромагнитной совместимости отдельных узлов усилителя легко может быть решена. Но, тем не менее, минималистский вариант усилителя также имеет право на существование, и именно такой вариант описан в этой статье.

Вариант усилителя с упрощенной системой управления имеет на передней панели лишь сетевой выключатель и один двухцветный светодиод (рис. 1). Описываемый вариант усилителя назван NSM (National Sound Machines), модель PA-2020. Управление дежурным режимом  осуществляется с помощью проводного дистанционного управления, которое подключается к предварительному усилителю или другому компоненту комплекса, имеющему ИК-дистанционное управление. Такой способ управления дежурным режимом широко используется в фирменных аппаратах,  например в усилителе YAMAHA MX-1. Если проводное дистанционное управление не подключено, то усилитель просто включается и выключается сетевым выключателем и никогда не переходит в дежурный режим.

 

Рис. 1. Внешний вид усилителя.

Как и "УМЗЧ ВВ с микроконтроллерной системой управления", данный вариант усилителя построен на основе УМЗЧ ВВ Николая Сухова. Основные платы двух вариантов усилителя одинаковы, отличия заключаются только в системе управления. Система управления предельно упрощена, теперь она выполняет только функции защиты и контролирует процесс включения усилителя.

Индикация режимов работы усилителя производится одним двухцветным светодиодом (рис. 2). Когда усилитель находится в дежурном режиме, светодиод горит зеленым цветом. Когда приходит команда "ON" дистанционного управления, начинается процесс включения усилителя, в это время светодиод мигает зеленым цветом. Когда основное питание успешно включается, светодиод начинает гореть красным цветом. Если по какой-то причине срабатывает защита, светодиод начинает мигать мигает красным цветом. При этом реле нагрузки и основное питание усилителя отключается. Пока условия, вызвавшие перегрузку, сохраняются (например, температура превышает норму или триггер токовой защиты остается установленным из-за наличия напряжения на конденсаторах фильтра), светодиод продолжает мигать красным цветом. Когда аварийная ситуация исчезает (остывают радиаторы или разряжаются конденсаторы фильтра), светодиод начинает мигать оранжевым цветом. Это означает, что усилитель готов к повторному включению.

 

Рис. 2. Индикация режимов работы усилителя.



Система управления собрана на одной плате, на которой установлен микроконтроллер, дежурный источник питания (включая дежурный трансформатор) и реле включения основных трансформаторов (рис. 3). Несмотря на существенное упрощение, система управления реализует все виды защиты, которые были реализованы в предыдущем варианте усилителя.

  width=710>
Рисунок не помещается на странице и поэтому сжат!
Для того, чтобы просмотреть его полностью, щелкните здесь.


Рис. 4. Общая схема соединений усилителя.

Компоновка данного варианта усилителя почти не отличается от компоновки предыдущего варианта. Отличия сводятся к упрощению конструкции для повышения технологичности и уменьшения стоимости. В частности, практически полное отсутствие органов управления и индикации позволило существенно упростить конструкцию передней панели. Размеры корпуса уменьшены до 280x135x305мм. На рис. 5 - 7 показан сборочный чертеж усилителя. Позиционные обозначения узлов на всех рисунках совпадают. Шаг сетки - 10мм.

 

Рис. 5. Сборочный чертеж усилителя (вид сверху).

 

Рис. 6. Сборочный чертеж усилителя (вид сбоку).

 

Рис. 7. Сборочный чертеж усилителя (вид спереди).


1 - радиаторы 16 - шпилька крепления трансформаторов 2 - основные платы 17 - ножки 3 - транзисторы на радиаторе 18 - нижние кронштейны радиаторов 4 - стойки крепления основной платы 19 - верхние кронштейны радиаторов 5 - входные разъемы 20 - кронштейн передней панели 6 - выходные клеммы 21 - несущая плита передней панели 7 - разъем дистанционного управления 22 - передняя панель 8 - сетевой разъем 23 - сетевой выключатель 9 - плата управления 24 - двухцветный светодиод 10 - интегральные стабилизаторы 25 - плата транзисторов 11 - кронштейн задней панели и платы управления 26 - конденсаторы фильтра 12 - точка заземления шасси 27 - стойка платы конденсаторов фильтра 13 - блок выпрямителей 28 - верхняя крышка 14 - плата конденсаторов фильтра 29 - шасси 15 - основные трансформаторы

Основой конструкции корпуса является шасси 29 толщиной 3мм из сплава Д16Т. На шасси с помощью стальных кронштейнов 18 закреплены радиаторы 1. Задняя панель разбита на три части. На средней части установлен сетевой разъем 8 и разъем дистанционного управления 7. На боковых частях панели, которые прикреплены к радиаторам, установлены входные разъемы 5 и выходные клеммы 6. Из-за недостаточной ширины задней панели выходные клеммы установлены друг над другом. Все три части задней панели скрепляются несущей плитой задней панели, которая закреплена на шасси с помощью кронштейна 11. На этом же кронштейне закреплена плата управления 9. На несущей плите задней панели установлены микросхемы интегральных стабилизаторов 10, плита служит для них теплоотводом.

Передняя панель также состоит из двух "слоев" - несущей плиты 21 и собственно передней панели 22. Материалом служит листовой дюралюминий толщиной 3мм. Для того, чтобы избежать винтов крепления на передней панели, на ее обратной стороне выфрезерованы цилиндрические углубления, в которые завальцованы винты M3 с потайной головкой. Эти винты скрепляют между собой панель и несущую плиту. Несущая плита, в свою очередь, закреплена на шасси с помощью кронштейна 20. Кронштейн 20, как и кронштейн задней панели 11, изготовлен из листовой стали толщиной 1.25мм. Выкройка сделана на станке лазерной резки с ЧПУ.

Сетевой выключатель 23 крепится своими защелками в окне передней панели 22. Светодиод 24 смонтирован на небольшой платке, которая с помощью резьбовой стойки закреплена на несущей плите 21. Поверхность передней панели покрыта самоклеющейся пленкой ORACAL черного цвета с матовой поверхностью. Надписи выполнены в виде небольших этикеток, изготовленных по технологии GERBER-EDGE.

Основные платы 2 закреплены на радиаторах с помощью резьбовых стоек 4 высотой 15мм. Транзисторы 3 составного эмиттерного повторителя смонтированы на радиаторе. Все соединения транзисторов выполнены на дополнительных платах 25, которые закреплены на радиаторах.

Основные трансформаторы 15 закреплены на шасси с помощью шпильки 16 и накладок, которые имеют форму чашек. Основные трансформаторы, как и дежурный трансформатор, экранов не имеют.

Несколько изменена конструкция блока выпрямителей. Теперь диоды смонтированы на алюминиевой плите толщиной 4мм (рис. 8), которая прижата винтами к шасси. Таким образом, теплоотводом для диодов является все шасси. Монтаж выпрямителей выполнен так же, как и в предыдущей версии усилителя.

 

Рис. 8. Конструкция блока выпрямителей.

Над блоком выпрямителя на резьбовых стойках 27 закреплена плата 14, на которой смонтированы конденсаторы фильтра 26. Стойки 27 одновременно крепят плиту выпрямителя к шасси, хотя кроме стоек она прикреплена еще двумя дополнительными винтами.

Правильно собранная плата управления в настройке не нуждается. В отдельных случаях может понадобится лишь скорректировать порог компаратора, который следит за напряжениями питания. Сделать это можно заменой номиналов резисторов R55 и R56 на основных платах или заменой номиналов резисторов R1 – R3 на плате управления. Настройку основных плат усилителя производят точно так же, как и для предыдущего варианта усилителя.

Электрические параметры усилителя PA2020, как и усилителя, описанного в предыдущем проекте (PA9000), близки к параметрам УМЗЧ ВВ Николая Сухова [1].

Литература: Николай Сухов. УМЗЧ высокой верности. Радио, №6, 89, стр. 55 – 57,  №7, 89, стр. 57 – 61.

Download:  Soft.zip (5 Kb) - архив, который включает исходный текст программы микроконтроллера pa2020.asm, файл прошивки микроконтроллера pa2020.bin и библиотеку libreg.asm.  cb2020.pcb (45 Kb) - файл топологии платы управления в формате PCAD 4.5.  PA2020.pdf (142 Kb) - принципиальная схема платы управления и общая схема соединений усилителя в формате pdf.

Автор проекта:
Ридико Леонид Иванович
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
 



[






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.